次世代光通信ノード用時空間変換型フォトニック回路の研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14350192
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 津田 裕之 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (90327677)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小原 實 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (90101998) ; 真壁 利明 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (60095651) ; 神成 文彦 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (40204804)
• Keywords: アレイ導波路回折格子 / 平面光導波路 / 超短パルス / 波形整形 / 光信号処理 / 光パケット

Research Abstract

短光パルスに任意の信号をのせて通信・情報処理に応用することは困難である。それは、100GHz以上で変調できる高速の素子がないことと電気信号の帯域制限に起因する。この困難な問題を解決するためには、光の特徴である広帯域性と並列性を同時に利用することが不可欠である。そこで本研究では、空間的に展開された周波数スペクトルを並列に操作して任意の光信号波形を合成し、あるいは、逆に時間波形を空間的に並列に展開して観測する時空間変換光信号処理を検討する。従来の回折格子を用いて構成する時空間変換光学系は巨大であり、また、一度に扱える時間窓がピコ秒程度に限られるなど実用とは程遠かった。研究代表者らは先端的な波長多重分波素子であるアレイ導波路格子(AWG:Arrayed Waveguide Grating)を時空間変換に導入することを数年前に提案し、信号処理の適用領域が拡大できかつ大幅に小型化できることなど、その有用性を確認してきた。典型的なAWGと空間光変調器を用いた光信号処理系の光信号処理性能は、時間窓幅(AWGの周波数分解能に対応)と周波数窓幅(AWGのFSRに対応)で決定される。
本年度は、10GHz間隔32chの光パルスシンセサイザ用位相・振幅制御AWGを試作した。両端の2chを除く30chに位相変調器と振幅変調器を集積している。従来、20GHz間隔で分光する同様のAWGの報告があるが、本研究で実現したAWGはさらに高分解能化され、世界最高水準である。振幅変調器の消光比は20dB、位相変調器の位相変調量は往復で2π以上である。この光パルスシンセサイザにより、繰り返し10GHzの超短パルス列の発生に成功した。

Research Products

• [Publications] T.Suzuki, Y.Shibata, H.Tsuda: "Small v-bend optical silica-waveguide using an elliptic mirror for planar lightwave circuits"MOC2003 (9^<th> Microoptics Conference). (発表番号). H-20 (2003)
• [Publications] A.Tate, T.Suzuki, Y.Shibata, H.Tsuda: "Proposal of WDM multi/demultiplexer with deep grooves and parabolic mirrors"CPT2004 (7th International Symposium on Contemporary Photonics Technorogy). (発表番号). PDP-1 (2004)